DE2164543B2

DE2164543B2 - Teleskopwelle

Info

Publication number: DE2164543B2
Application number: DE2164543A
Authority: DE
Inventors: Theo Buthe; Hubert Geisthoff
Original assignee: Jean Walterscheid GmbH
Current assignee: Jean Walterscheid GmbH
Priority date: 1971-12-24
Filing date: 1971-12-24
Publication date: 1974-05-22
Also published as: US3800558A; DE2164543C3; DE2164543A1; CA958907A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Teleskopwelle mit einem inneren prismatischen und einem äußeren rohrförmigen Wellenteil, der innen Längsrillen aufweist, in denen Kugeln geführt werden, welche das Drehmoment zwischen den beiden Wellenteilen übertragen und dabei in endlosen Reihen abwälzbar angeordnet sind, wobei jeder Umfangsfläche des inneren Wellenteiles eine Kugelreihe mit zwei geraden Teilstücken und zwei sie verbindenden halbkreisförmigen Umlenkbögen zugeordnet ist sowie mit Mitteln zum Halten und Führen der Kugeln.

Nach dem Hauptgedanken der Erfindung (Hauptänmeldung P 2116 638.1-12), ist zwischen den beiden Wellenteilen ein rohrförmiger Kugelhalter mit geraden, paarweise angeordneten Längsschlitzen und an seinen beiden Enden angebrachten muschelförmigen Umlenkführungen angeordnet, wobei die Breite der Längsschlitze kleiner ist als der Kugeldurchmesser und die Kugeln zwiscl.er ^^Am äußeren rohrförmigen Wellenteil und dem Kugelhalter angeordnet sind.

Es ist eine Kugelbüchse für eine lineare Stangenführua* bekannt, bei der für jede geschlossene Kuaelreihe ein besonderer Halter vorgesehen ist. Die zur Rihrung vorgesehene Kugelbahn ist an den Enden ^er einen Reihe aufsteigend und zur zweiten Bahn hin abfallend ausgebildet (Patentschrift 71 909 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin) Von Nachteil ist dabei, daß für jede geschlossene Kugelreihe ein gesonderter Kugelhalter "ind "in dazugehörender Deckel erforderlich sind. Die Befestigung der Deckel und das Montieren der K'i"-elhalter°erfordert einen entsprechenden Aufwand und gestaltet sich insbesondere bei Kugelführungen nut verhältnismäßig langen Kugelreihen, wie sie bei zur Drehmomentübertragung gedachten Teleskopwellen erforderlich sind, schwierig.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, den für die Bearbeitung erforderlichen Aufwand auf ein Optimum zu reduzieren, ein exaktes wirksames Halten der kugeln insbesondere im Umführungsbereich zu gewährleisten, eine Auswirkung von Fertiminostoleranzcn auf die Halterung der Kugeln weitgehend auszuschalten, den Kugelhalter von aus der Drehmomentübertragung resultierenden Kräften möglichst freizuhalten und eine geringaufwendige Montage- und Ausrichtarbeit zu ermöglichen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, Beschädigungen der im Umführunssbereich befindlichen Kugeln während des F.inführens des inneren Wellenteils in den äußeren Wellenteil zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Übergang der muschelförmigen Umlenkführungen zu den Längsschlitzen eine Einlaufbzw. Auslaufstrecke vorgesehen ist, die vom Boden der Umle"kf!!^hnjng in Richtung Oberfläche des inneren Wellenteils verläuft, und daß der Boden der muschelförmigen Umlenkführung von der Außenseite des Kugelhalters gebildet ist.

Von Vorteil ist, daß die Kugeln in einer geschlossenen Unilenkführung laufen, so daß die in diesen Bereich befindlichen Kugeln nicht in Kontakt mit dem inneren Wellenteil kommen. Durch die vorhanaene muschelförmige Umlenkführung, deren Boden die Außenseite des Kugelhalters bildet, ist es möglich, Schlitze vorzusehen, die sich nur über die geraden Teilbereiche erstrecken.

Ferner wird ein günstiges Abheben und Überführen der Kugeln in den Umführungsbereich erreicht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Umlenkführung ein vom Kugelhalter getrenntes Bauteil, das im zusammengebauten Zustand der Welle vom Kugelhalter, äußerem Wellenteil und einem Abschlußdeckel gehalten ist.

Die am inneren Ende der Kugelführung angeordnete Umlenkführung kann fest mit dem Kugelhaltei verbunden sein, während die dem äußeren deckelseitigen Ende des äußeren Wellenteils zugeordnete Umlenkführung ein getrenntes Bauteil zwecks Erleichterung der Montage und Einführung der Kugeln ist.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Teleskopantriebswelle nach der Erfindung sind in dei Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Kardangelenkwelle mit teleskopierbarem Wellen.teil im Teilschnitt,

Fig.2 die Teleskopantriebswelle in Perspektive und geschnitten,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt in der Ebene dei Längsachse,

Fig.4 einen Teillängsschnitt in der Ebene der Führungsschlitze,

F i o. 5 einen Schnitt A-B gemäß F i g. 3 durch den Führungsteil,

F i g. 6 einen Schnitt C-D gemäß F i g. 3,

F i g. 7 einen Schnitt E-F gemäß F i g. 3,

F i g. S einen zur F i g. 7 vergleichbaren Schnitt bei einer Teleskopantriebswelle mit Laufrillen im inneren Wellenteil.

Die in F i g. 1 dargestellte Teleskopantriebswelle besteht im wesentlichen aus dem äußeren Gelenkwellenteil 2, in dem ein innerer Gelenkwellenteil 1 axial verschiebbar angeordnet ist. Zwischen beiden Wellenteilen 1 und 2 sind Kugeln 4 zur Drehmomentübertragung angeordnet, die durch einen Kugelhalter 3 mit Umlenktunneln 5 und 6 gehalten und geführt werden. An das äußere Wellenteil 2 kann ein Verlängerungsrohr 9 beliebiger Länge angeschlossen werden. Inneres Gelenkte!! 1 und äußeres Gelenkteil 2 bzw. Verlängerungsrohr 9 sind mit Kardangabeln 7 und 8 verbunden.

Der Kugelhalter 3 ist ein dem inneren Wellenteil 1 etwa entsprechender in der Grundform quadratischer (prismatischer) Hohlkörper, der mit je zwei Schlitzen 10, 11 bzw. 10 a, b, c und 11 a, b, c je Seite versehen ist. Diese befinden sich in der Nähe der Kanten des inneren Wellenteils 1 und haben eine Breite, die geringer ist als der Durchmesser der Kugeln 4. Die Schlitze 10, 11 erstrecken sich über eine bestimmte Länge, und ihre Enden 12 und 13 bzw. 15 und 14 sind durch einen muschel- bzw. röhrenartigen halbkreisförmig gebogenen Tunnel 5, 6 miteinander verbunden. Den Boden 32 der Tunnel 5,6 bildet die Außenseite des Kugelhalters 3. Der Durchtritts-Querschnitt des Tunnels 5,6 ist größer als der der Kugeln 4. Die Kugeln 4 liegen in Rillen 16, die sich im äußeren Wellenteil 2 befinden und sind zwischen äußerem Wellenteil 2 und Kugelhalter 3 gehalten. Anschließend an die axial sich erstreckenden Rillen 16, deren Länge der der Schlitze 10, 11 entspricht, ist das äußere Wellenteil 2 in seinem Innenraum erweitert ausgebildet. Die Ausnehmungen 17, 18 dienen zur Aufnahme der Tunnel 5,6, die aus einem Blech geformt sind und Auflageflächen aufweisen,

mit denen sie auf dem Kugelhalter aufliegen.

Am Übergang Tunnel 5, 6 — Schlitze 10, 11 — sind Schrägen 19, 20 vorgesehen, die ein Abheben der Kugeln 4 von der Oberfläche des inneren Weilenteils 1 und eine Überführung in den Tunnel 5,6

ίο bewerkstelligen (Fig.5 und6). Der Kugelhalter ist axial zwischen einem Steg 21 und einem Flansch 23 bzw. Ring 22 gehalten. Die Tunnel 5, 6 weisen an den Seiten des weiteren um 45 ^c zur Oberfläche des Kugelhalters 3 nach außen gerichtet verlaufende

Fortsätze 24, 25 auf, und mit deren Schmalkanten stützen sie sich an den rillenseitigen Kanten 26, 27 der Ausnehmungen 17, 18 ab. Andererseits stützen sie sich in der Ausnehmung 17 bzw. IS und am Steg 21 oder Flansch 23 bzw. Ring 22 ab.

Das innere Wellenteil 1 ist an seinem Einführungsende mit einer Fase 28 versehen, durch die verhindert wird, daß beim Einführen des inneren Wellenteils 1 in das äußere Wellenteil 2 die Kugeln 4 stoßartig beansprucht werden.

Je nach Drehrichtung ist je Quadratseite des inneren Wellenteils 1 eine Reihe 29 bzw. 29 a von Kugeln 4 belastet, während die andere Reihe 30 bzw. 30 a usw. der Quadratseite entlastet ist. Beim TeIeskopieren der Wellenteile 1 und 2 wandern die Ku-

geln 4 der belasteten Reihe 29 oder 30 je nach Drehrichtung der Welle durch den Tunnel 5 oder 6 und gelangen von dort in die unbelastete Reihe 30 oder 29. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (F i g. 8) sind auch im inneren Wellenteil 1 Laufrillen 31 für

die Kugeln 4 angeordnet. Hierdurch wird eine Linienberührung der Kugeln 4 und damit eine günstigere Flächenpressung erreicht. Der Radius diesel Laufrillen 31 ist geringfügig größer als der der Kugeln 4, so daß unter Drehmoment eine gute Anlage

der Kugeln 4 gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Teleskopwelle mit einem inneren prismatischen und einem äußeren rohrförmigen Wellenteil, der innen Längsrillen aufweist, in denen Kugeln geführt werden, welche das Drehmoment zwischen den beiden Wellenteilen übertragen und dabei in endlosen Reihen abwälzbar angeordnet sind, wobei jeder Umfangsfläche des inneren Wellenteils eine Kugelreihe mit zwei geraden Teilstücken xind zwei sie verbindenden halbkreisförmigen Umlenkbögen zugeordnet ist sowie mit Mitteln zum Halten und Führen der Kugeln, wobei zwischen den beiden Wellenteilen ein rohrformiger Kugelhalter mit geraden, paarweise angeordneten Längsschlitzen und an seinen beiden Enden angebrachten muschelförmigen Umlenkführungen angeordnet ist und die Breite der Längsschlitze kleiner ist als der Kugeldurchmesser und wobei die Kugeln zwischen dem äußeren rohrförmigen Wellenteil und dem Kugelhalter angeordnet sind (nach Hauptanmeldung

P 21 16 638.1-12), dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang der muschelförmigen Umlenkführungen (5, 6) zu den Längsschlitzen (29, 30) eine Einlauf- bzw. Auslaufstrecke vorgesehen ist, die vom Boden (32) der Umlenkführung in Richtung Oberfläche des inneren Wellenteils (1) verläuft, und daß der B >den (32) der muschelförmigen Umlenkführung von der Außenseite des Kugelhalters (3) gebildet ist.

2. Teleskopwelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang eine Schräge (19) oder Vertiefung ist, die in den aus dem Kugelhalter (3) gebildeten Boden (32) eingedrückt ist.

3. Teleskopwelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfühiung (5, 6) ein vom Kugelhalter (3) getrenntes Bauteil ist, das im zusamm»..«gebauten Zustand der Wellp vom Kugelhalter (3), äußeren Wellenteil (2) und einem AbsrhlußHeckel (22, 23) gehalten ist.